В данном материале мы подробно остановимся на функциях электронного модуля и способах его подключения. Мы рассмотрим конструктивные особенности этого устройства, который обеспечивает формирование так называемого стартового напряжения, а также поддержание оптимального рабочего состояния светильников.
Справочник по схемам подключения люминесцентных ламп
Хотя данный вопрос кажется простым и очевидным, все же множество недоумений, возникающих в интернете у неискушенных пользователей, подтолкнули меня к подготовке этой статьи. Прежде всего, следует отметить, что люминесцентные лампы (ЛЛ), которые иногда ошибочно называют лампами дневного света, нельзя просто включать в электросеть. Их правильное подключение возможно только через специальные пускорегулирующие аппараты (ПРА) или балласты. Конкретная схема подключения зависит, как от количества, типа и мощности используемых ламп, так и от типа самого ПРА. Обычно схема подключения указана на корпусе самого устройства, но иногда это не происходит. Более того, на схемах не всегда указываются номиналы дополнительных компонентов, поэтому было решено создать данный справочник, который поможет ответить на большинство возникающих практических вопросов.
Начнем с базовых компонентов:
LL1 – ПРА (дроссель);
EL1 – лампа (мощность должна строго соответствовать указанной на ПРА);
SF1 – стартер (должен поддерживать такое же напряжение и мощность, как и подключаемая лампа);
C1 – помехоподавляющий конденсатор (обычно с номиналом 0,047-0,1мкФ×250В).
Представленная схема работает с большинством стандартных люминесцентных ламп, находящихся в трубках диаметром Т12 (38 мм) или Т8 (26 мм), а также с миниатюрными лампами в колбе Т5 (16 мм) и рядами компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Некоторые из КЛЛ могут содержать стартер, встроенный в цоколь, что избавляет их от необходимости использования внешнего стартера и тем самым упрощает схему подключения.
Устройство люминесцентных ламп
Люминесцентная лампа является устройством, излучающим свет, где само свечение возникает в результате создания электрического разряда в среде инертного газа и паров ртути. В результате этого процесса генерируется невидимое ультрафиолетовое излучение, которое воздействует на слой люминофора, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянной оболочки.
В большинстве люминесцентных ламп колба имеет цилиндрическую форму, но существуют и более сложные конструктивные решения. С обеих сторон лампы расположены электроды, конструкцией напоминающие спирали ламп накаливания. Эти электроды изготовлены из вольфрама и припаяны к внешним контактам. На эти контакты подается электрическое напряжение.
Принцип работы
В схеме подключения лампы присутствует дроссель (балласт), задача которого – создать высокий импульс напряжения, достаточный для включения лампы. В комплект входит стартер, который представляет собой лампу с тлеющим разрядом, состоящую из двух электродов в инертной газовой среде. Один из этих электродов выполнен в виде биметаллической пластины. При отключенной лампе электроды стартера находятся в разомкнутом состоянии.
На иллюстрации ниже представлена схема работы люминесцентной лампы.
КАК ЭТА СХЕМА РАБОТАЕТ
Принципы работы люминесцентных источников света основываются на следующих пунктах:
- Когда на схему подается напряжение, ток не проходит к лампе сразу из-за высокого сопротивления среды. Он движется по спиралям электродов, нагревая их. Ток добирается до стартера, где возникает достаточное напряжение для появления тлеющего разряда.
- По мере нагрева контактов стартера ток вызывает замыкание биметаллической пластины. Она становится проводником, разряд завершается.
- После этого температура в биметаллическом проводнике падает, и контакты размыкаются. Дроссель создает импульс высокого напряжения благодаря самоиндукции. В результате этого процесса возникает свет в люминесцентной лампе.
- Ток, проходящий через осветительный прибор, уменьшается вдвое, так как напряжение на дросселе снижается. Этого недостаточно для еще одной попытки запуска стартера, чьи контакты остаются разомкнутыми пока лампочка включена.
ДОПОЛНЕНИЯ К СХЕМЕ
Для создания схемы подключения двух ламп, расположенных в одном осветительном приборе, следует использовать общий дроссель. Лампы подключаются последовательно, при этом на каждую из них устанавливается параллельный стартер.
Работа лампы
Люминесцентные лампы функционируют согласно следующему принципу:
- Когда напряжение поступает на схему, из-за высокого внутреннего сопротивления газовой среды ток не попадает сразу на саму лампу, а движется по диодам, нагревая их.
- Энергия разряда поступает на стартер. Благодаря достаточному напряжению появляется разряд.
- Ток, проходящий через контакты, вызывает замыкание биметаллической пластины. Этот элемент становится проводником и завершает разряд.
- Температура в проводнике падает, и контакт размыкается. Дроссель создает высоковольтный импульс в результате самоиндукции, что и приводит к муждению лампочки.
Способы подключения
Существуют различные способы подключения люминесцентных источников света.
С использованием электромагнитного балласта
Подключение с использованием стартера и электромагнитного балласта является наиболее распространенным способом для люминесцентных ламп дневного света. Схема работы зависит от замыкания электродов, которое происходит при подаче питания, вызванной разрядом.
В электрической цепи между проводниками и стартером ток ограничивается сопротивлением дросселя. Во время работы напряжение в проводниках значительно увеличивается, что вызывает быстрое нагревание электродов. Температура падает, и это ведет к самоиндукции, в результате которой лампочка зажигается.
ЭмПРА подразумевает применение одного дросселя на две лампы. При этом мощность стартеров должна составлять 27 Вольт.
Этот способ считается наиболее затратным по потреблению электроэнергии.
С использованием двух трубок и дросселей
Люминесцентный источник можно подключить через две трубки и дроссели, следуя простой схеме:
- фаза подводится к входу дросселя;
- фаза с выхода дросселя направляется на один из контактов лампы, а с другого – на стартер;
- такой же переход осуществляется со стартера на пару элементов второй лампы.
Аналогичным образом подключается второй дроссель и трубка, а остаточные контакты соединяются нулевым проводом.
С использованием множителей напряжения
Этот метод дает возможность подключать лампочки без необходимости применения электромагнитного баланса. Используется в целях увеличения срока службы устройств. Умножители позволяют лампам функционировать даже после их сгорания, при условии, что мощность не превышает 40 Вт. При этом нитки могут быть как действующими, так и перегоревшими.
Контакты нитей накала должны быть закорочены.
После выпрямления напряжение значительно увеличивается, что приводит к быстрому включению люминесцентной лампочки.
Подключение двух лампочек с использованием одного дросселя
Основной принцип подключения схож с привычным методом подключения люминесцентных источников света. Однако в этом случае используется один дроссель и два стартера.
Дроссель является наиболее затратным элементом схемы, поэтому использование двухлампового светильника с одним дросселем помогает экономить.
Использование электронного балласта
Цена: 3 075,35 руб./шт
Цена: 2 601 руб./шт
Варианты подключения люминесцентных ламп
В зависимости от схемных решений, реализуемых в конструкции пускорегулирующих аппаратов, существуют самые различные варианты подключения.
Если одна модель устройства поддерживает, например, подключение только одного светильника, другая может обеспечивать одновременную работу сразу четырех ламп.
Простейший способ питания светильника через электромагнитный пускорегулирующий аппарат включает несколько основных компонентов: 1 – нить накала; 2 – стартер; 3 – стеклянная колба; 4 – дроссель; L – фазовая линия питания; N – нулевая линия.
Наиболее простым вариантом выглядит подключение через электромагнитное устройство с минимальными элементами: дросселем и стартером.
От сетевого интерфейса фазная линия подсоединяется к одной из двух клемм дросселя, а нулевой провод подключается к одной из клемм люминесцентной лампы.
Фаза, которая сглаживается на дросселе, уводится от его второй клеммы и соединяется с противоположной клеммой.
Оставшиеся две клеммы лампы подключаются к стартеру. Эта схема использовалась повсеместно до появления современных электронных полупроводниковых ЭПРА.
Вариант, позволяющий подключить два люминесцентных светильника через один дроссель: 1 – фильтрующий конденсатор; 2 – дроссель, мощностью, соответствующей суммарной мощности двух источников света; 3, 4 – лампы; 5, 6 – стартеры; L – фазная линия питания; N – нулевая линия.
Эта же схема может быть использована для подключения двух светильников при наличии одного дросселя и двух стартеров, но в этом случае необходимо правильно подбирать дроссель по мощности, ориентируясь на общую мощность газовыгодных светильников.
Схему дросселя можно доработать для устранения проблем со стробированием, которые нередко возникают у светильников с электромагнитными ЭПРА. Это обычно достигается путем добавления диодного моста, который устанавливается после дросселя.
Подключение к электронным модулям
Варианты подключения люминесцентных ламп к электронным модулям несколько отличаются. Каждый электронный пускорегулирующий аппарат имеет входные клеммы для подачи сетевого напряжения и выходные клеммы под нагрузку.
В зависимости от конфигурации ЭПРА, можно подключить одну или несколько ламп. Обычно на корпусе устройства любой мощности, рассчитанного на соответствующее количество ламп, имеется принципиальная схема подключения.
На приведенной выше схеме, например, предусмотрено подключение максимум двух люминесцентных ламп, так как используется модель двухлампового балласта.
Один интерфейс устройства предназначен для подключения к сетевому напряжению и заземляющему проводнику, а второй — для подключения светильников. Этот вариант также относится к простым схемам.
Существует аналогичный агрегат, который рассчитан на работу с четырьмя лампами, он просто имеет большее количество выходов на интерфейсе для подключения нагрузки. Причем сетевой интерфейс и линия заземления остаются без изменений.
Разводка подключения для четырех ламповоего варианта. В этом случае также используется электронный полупроводниковый ЭПРА для запуска и регулирования. На схеме точки 1…10 — контакты интерфейса устройства пуска и регулирования.
Помимо простых изделий, таких как одно- и двухламповые устройства, существуют также пускорегулирующие схемы, которые имеют возможность регулировки яркости люминесцентных ламп.
Это так называемые управляемые модели регуляторов. Рекомендуется ознакомиться с принципом работы устройств мощности для осветительных приборов подробнее.
Какие отличия у этих инструментов от рассмотренных ранее? Они дополнительно оснащены интерфейсом для подключения управляющего напряжения, которое обычно составляет 1-10 вольт постоянного тока.
Четырехламповая конфигурация с регулировкой яркости работает следующим образом: 1 — переключатель режима; 2 — контакты для управления напряжением; 3 — заземляющий контакт; 4, 5, 6, 7 — люминесцентные лампы; L — фазная линия питания; N — нулевая линия; 1…20 — контакты интерфейса пуска и регулирования.
Таким образом, разнообразие конфигураций электронных пускорегулирующих модулей даёт возможность организовать системы освещения различных уровней. Здесь подразумевается не только мощность и площадь охвата, но и уровень управления.
Порядок подключения
В большинстве случаев все необходимые соединители и провода идут в комплекте с электронным балластом. Схема подключения представлена на иллюстрации, подходящие инструкции можно найти в руководствах к балластам и непосредственно в документации осветительных приборов.
В рамках данной схемы лампа проходит через три основные стадии включения:
- электроды прогреваются, что обеспечивает более осторожный и плавный запуск, продлевая тем самым срок службы устройства;
- создаётся мощный импульс, необходимый для включения;
- значение рабочего напряжения стабилизируется и подаётся на светильник.
Современные схемы подключения ламп не требуют использования стартера. Это исключает риск повреждения балласта в случае запуска без подключенной лампы.
Схема для последовательного подключения двух ламп
Схема для последовательного подключения двух люминесцентных лампочек.
Особого внимания заслуживает схема подключения двух люминесцентных ламп к одному балласту. Эти приборы подключаются последовательно. Для подключения потребуется:
- индукционный дроссель;
- два стартера;
- напрямую люминесцентные лампы.
Схема подключения двух люминесцентных ламп через стартер.
Последовательность подключения
Первый шаг. К каждой лампе подсоединяется стартер. Это соединение выполняется параллельно. В данном примере стартеры подключаются к штыревым выходам с обоих концов осветительного прибора.
Второй шаг. Свободные контакты подключаются к электросети. При этом соединение осуществляется последовательно через дроссель.
Третий шаг. Конденсаторы параллельно подсоединяются к контактам осветительного устройства. Они помогут снизить уровень помех в электросети и компенсировать возникающую реактивную мощность.
Важно отметить! В обычных бытовых выключателях, особенно в бюджетных моделях, контакты могут залипать из-за повышенных стартовых токов. Поэтому для использования совместно с люминесцентными освещительными приборами рекомендуется применять только специально предназначенные для этих целей высококачественные выключатели.
Теперь вы ознакомлены с различными схемами подключения ламп люминесцентного типа и сможете самостоятельно выполнить установку и замену этих осветительных приборов.
Взрывозащищенные люминесцентные светильники серии LN.
